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浙江托普仪器有限责任公司
浙江省 杭州市
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    提高土壤养分测试效率方法探讨
    时间:2012-06-16 点击:396次

    土壤养分测试是测土配方施肥工作的基础,长期以来,我国采用的传统常规测试方法操作烦琐,对于大量土壤样品的测试,测试速度慢是一大瓶颈,影响着测土配方施肥技术的推广与应用。针对这一问题,在测试方法不变的基础上,本着吸收借鉴创新的原则,对如何提高土壤养分测试效率,进行了大量探索与实践,取得了较好的效果。
    1    仪器选型及配套
          土壤养分测试设备是决定土壤养分测试质量和速度的关键因素之一,应根据测土配方施肥对土壤养分测试项目的要对主要仪器进行合理选型和对辅助设备进行必要的配套。
          1)原子吸收分光光度计。应具备八元素以上灯架,元素灯能自动转换、自动调节和计算机控制功能。通过对同一待测液中不同微量元素测定的快速转换,实现几种微量元素一次浸提,同时测定。
          2)分光光度计。应具备计算机控制功能。配备流动比色皿和自动进样器(进样时间12~20秒),达到待测液连续进样,实现快速测定。
          3)火焰光度计。应具备自动点火和具有RS232数据输出接口或自动打印装置。
          4)酸度计。应具备RS232数据输出接口,以便和计算机或打印机相连,达到快速准确的记录测试结果的目的。配备自动搅拌与清洗装置,提高测试速度。
          5)定氮仪。选用全自动凯氏定氮仪,并具有数据储存、传输和打印功能等。
          6)电子分析天平。应具有RS232数据输出接口,配置微型打印机,以便快速、准确的记录称量数据。
          7)全温振荡机。应具备恒温、频率、时间控制等功能。没有这些功能的,应对振荡机摇板上的插槽装置进行改造。
          8)纯水机。出水量每小时30L以上,电阻率在线显示,耗材更换自动提示。
    2    全温振荡机改造
          将全温振荡机的逐个插槽装置,改装为托盘—连体架装置,即托盘里装有5组连体架,使用时将托盘与连体架整体卡在摇板上。连体架的架面开10个孔,可卡放10个带盖聚乙烯杯(150mL),形成连体架+聚乙烯杯(以下简称连体架杯)。连体架杯是一个整体,其中的聚乙烯杯被固定,使整个分析过程中样品的次序不会发生错乱,简化使用过程中记录每一个样品的编号,只在用前将连体架杯编上顺序号即可;洗涤时也不必将杯子取下,可连体清洗、晾干,达到既方便洗涤又节省晾置空间的目的。改造后的全温振荡机形成一次最多能处理50个样品的批量化连体架杯式的振荡装置。
    3    前处理过程批量化操作
          前处理过程包括土壤样品的风干、处理、称量、浸提(振荡)、过滤等过程,是土壤分析最烦琐的工作,也是影响养分测试效率的主要步骤,通过改进可进行批量化操作,达到提高前处理效率的目的。
    3.1 土样风干采用支架式土壤风干盘,每平方米可晾土壤样品300个,避免常规风干占地面积大、易污染的缺点。
    3.2 土样粉碎粉碎机的日处理量在300个以上,
    并且固定在装有除尘设施的通风橱内,既便于操作,
    又维护处理室的环境和工作人员的身体健康。
    3.3  土样存放针对大量样品(例如1万个以上)难以保存和取放困难的问题,可制作多层式土壤样品储存柜和与之匹配的多档抽屉式土壤储存盒,每盒可容纳样品30~60个,每个储存柜可容纳土壤样品1000~2000个,每个粒径的土样都有指定位置,增大了样品储存量,也方便了样品管理。
    3.4 土样称量称量是土壤养分测试中必不可少的步骤,由于要求称量的精度高,加之操作过于机械重复、使记录容易出错。因此,当要求精确称取一定量的土壤样品时(如土壤全氮、有机质等的测定时土壤样品的称量),用牛角勺一次取土,准确重量由打印机打印记录或由数据自动采集系统采集;当要求定量称取土壤样品时(如土壤有效磷、速效钾等的测定时土壤样品的称量),可用不同规格计量勺(10g、5g、2.5g、1g),代替牛角勺,一次取约重量的土样,在称量盘上略作增减即可得到所需重量。
    3.5 移液配备不同规格加液枪、瓶口分液器、连续多档分液器等,代替传统的移液管、洗耳球等。如将瓶口分液器,安装在不同容量的塑料桶出水口上,为方便操作将瓶口分液器的出液口接一段乳胶管,其末段连一节玻璃管,调好分液器用量后直接向容器中移液,每移一次只需几秒钟。还可将它安装在试剂(液体)瓶上直接移液。
    3.6 振荡浸提用改装后的托盘—连体架装置,一次将50个样品(一批)同时放入振荡机,代替传统的用玻璃器皿逐个插入方式,既节省时间又减轻劳动强度,同时还避免了样品易溢出和容器易碎的缺点。
    3.7 转移过滤用连体架杯代替传统的逐个将浸提液过滤于三角瓶中的过滤过程。连体架杯可进行组(每组10个)转移过滤,即将一组浸提液一次转移过滤到另一组连体杯中,不必用漏斗,直接将滤纸放在聚乙烯杯上过滤,使每组转移速度提高10倍,每批提高50倍。同时,可减少每组10个,每批50个漏斗的清洗工作。另外,当滤液需要量小时,可不转移而直接将滤纸放入浸提液里浸透,得到澄清液后直接上机测试(如土壤速效钾等的测定)。如此操作,每批(50个样品)可减少100个器皿的清洗工作。
    4    测试结果的信息化管理
          土壤养分测试结果的计算、登记或数据录入计算机是土壤养分测试中一项较为烦琐和费时的工作。针对大量的计算和数据登记、录入,应采用数据自动采集技术,利用每台仪器的数据接口,将测试数据传输到采集终端(计算机)并进行计算,然后通过网络(实验室内部局域网)送到数据服务器上,实现数据信息化管理。
    5    结论
          通过对现有实验室主要仪器进行合理选型和对辅助设备进行必要的配套、前处理过程批量化操作、结果的信息化管理等措施的实施,使化验室日处理量大幅增加,人均日测试土样量可达100~200项次,比传统操作方法提高工效5~6倍。
    想了解更多信息可参考中国土壤仪器网http://www.soil17.com